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辣椒果实中呈辣味的辣椒碱类物质主要包括69%的辣椒碱,22%的二氢辣椒碱,7%的降二氢辣椒碱,1%的高二氢辣椒碱及1%的高辣椒碱。含量最高且具有较多优异生理活性的辣椒碱在农药、医药、涂料、军事和保健领域等都有较多的应用,而在医药领域和军事领域的应用对辣椒碱的纯度有很高的要求。本课题以辣椒精为原料,运用了双水相萃取与色谱分离相结合的方法从辣椒精中提取辣椒碱并分离纯化制备得到高纯度的辣椒碱单体。高纯度辣椒碱的大量制备对辣椒碱在医药等领域的应用具有重大的意义。本文的研究内容和结果如下: 1、利用双水相萃取技术将辣椒碱从辣椒精中提取出来。首先研究了选择的三种小分子亲水性有机醇溶剂乙醇、正丙醇、异丙醇分别与四种无机盐硫酸铵、碳酸钾、磷酸氢二钾、柠檬酸钠组成的双水相体系的成相性质及对辣椒碱的提取效果,得到碳酸钾与乙醇组成的双水相体系成相较快,体系组成成分无毒、价廉,对辣椒碱的提取效果较好,最终选择此体系萃取辣椒碱并对萃取条件进行优化。试验研究了乙醇含量、碳酸钾含量、缓冲液pH、原料加入量、NaCl含量、温度、萃取时间等对辣椒碱提取率的影响,并用响应面法优化得到最佳的萃取条件。优化后的结果为在20℃下,经20%(w/w)乙醇-22.3%(w/w)碳酸钾双水相体系萃取1h,分布在上相的辣椒碱的回收率为85.5%,而分配在双水相中间界面的油脂、辣椒色素及分配在下相的杂质被除去,辣椒碱的纯度得到较大的提高。 2、利用非极性大孔吸附树脂D101对双水相萃取出的辣椒碱粗提物进行初步纯化。将大孔树脂层析法纯化辣椒碱的工艺进行优化。得到的最佳的优化结果如下:在常温下将辣椒碱浓度为1.7 mg/mL,乙醇含量为10%,pH为8的上样液以1.5 BV/h的流速上ID26 mm×280mm的D101层析柱,上样液体积为90mL,分别用去离子水-30%乙醇水溶液-65%乙醇水溶液均以2 BV/h的流速进行梯度洗脱,得到的洗脱液中辣椒碱的纯度为33%,回收率为93%。 3、以新型反相树脂SKP-10-4300为填料自制反相层析柱制备辣椒碱单体。利用大孔树脂柱制备得到的洗脱液中主要成分为辣椒碱类物质,即辣椒碱和它的类似物,由于辣椒碱与它的类似物的物理化学性质非常相近,但仍可利用它们的极性差异用反相色谱法将它们分开。研究考察辣椒碱上样量、洗脱液流速、色谱柱高度、梯度洗脱方案等对制备辣椒碱单体的影响。考察结果为:在常温下,将辣椒碱浓度为1.5 mg/mL,乙醇含量为20%,pH为8的上样液100 mL以1.5 BV/h的流速上1.2×50 cm的自制反相色谱柱,用20%(v/v)乙醇水溶液-45%(v/v)乙醇水溶液-60%(v/v)乙醇水溶液均以1 BV/h的流速进行梯度洗脱,得到的洗脱液中辣椒碱的纯度为98.1%,回收率为80%。同时获得二氢辣椒碱单体的纯度为98.6%。